Эластомерный уплотнитель допускает многократную сборку гоединения. Большим ресурсом обладают соединения, сжатие уплотнителя в которых ограниче­но смыканием фланцев (рис. 5-3,в и г). Напротив, меньшим ресур­сом обладают соединения, изо­браженные на рис. 5-3,а и б. Наибольшую герметичность обеспечивают соединения с объемно сжатым уплотнителем, например, изображен­ные на рис. 5-3,5. Объемное сжатие уплотнителя может быть реализовано в соединении, изображенном на рис. 5-3, в. Определяя необходимое для этого сечение уплотнителя, следует помнить, что резину надо рассмат­ривать, как несжимаемый материал. Площадь сечения уплотнителя, как правило, круглого, должна составлять 90 — 95% площади сечения канавки под уплотнитель.

Величина сжатия уплотнителя по высоте, гаранти­рующая герметичное соединение при комнатной темпе­ратуре, оценивается в 20 — 25% высоты уплотнителя, при высоких плюсовых и минусовых температурах — в 30 — 35%. Для некоторых резин, в частности для резины марки 7889, герметичное уплотнение возникает при сжа­тии на б— 10%. Однако эта величина еще не гаранти­рует надежного уплотнения при изменении температуры соединения.

В данном случае степень сжатия уплотнителя харак­теризует усилие, с которым уплотнитель прижимается к фланцу. Минимальная величина этого усилия, необхо­димая для создания надежного уплотнения, находится в пределах 5•1O⁵—10^б Н/м2 (5—10 кгс/см2), оптималь­ная — МО6—1,2-106 Н/м2 (10—12 кгс/см2). Для мягких резин эти величины меньше, для твердых больше.

Для работы при сверхнизких температурах, темпе­ратурах сжижения газов, наиболее надежны фланцевые и штуцерные соединения с тонким фторопластовым уплотнителем, например соединение, изображенное на рис. 5-3, е.

Через фланцевое соединение с резиновым уплотни­телем газ натекает в систему как по поверхности сопри­косновения уплотнителя с фланцем, так и в результате диффузии через уплотнитель. Течение газа по поверх­ности соприкосновения уплотнителя с фланцем прекра­щается при сжатии уплотнителя на 10 — 20% по высоте. Мнения о влиянии чистоты обработки поверхности флан­цев на герметичность соединения разноречивы. Практи­чески известно, что при средней высоте микронеровнос­тей 2,5 мкм шероховатость поверхности удовлетворяет требованиям к герметичности, предъявляемым к флан­цевым соединениям с резиновым уплотнителем (см. при­ложение 12), суммарное натекание через которые не превышает 1,3-10"10 Вт (1,0-10~6 л-мкм рт. ст/с).

Эксплуатация фланцевых соединений с эластомерным уплотнителем существенно проще, чем соединений с ме­таллическим уплотнителем. Тем не менее и в этом слу­чае необходимо соблюдать определенные меры по обес­печению сохранности соединения. Нe допускается появ­ление радиальных рисок на поверхностях фланцев в месте расположения уплотнителя. Поверхности флан­цев, обращенные в вакуумную полость, должны отвечать требованиям вакуумной гигиены. Правила хранения такие же, как и фланцевых соединений с металлическим уплотнителем.

Выделяющиеся из резины в процессе эксплуатации соединения смолистые вещества налипают на поверх­ности фланцев, на которых в результате этого скапли­ваются различные загрязнения и вырываемые из уплот­нителя кусочки резины. При каждой разборке соедине­ния поверхности фланцев должны быть очищены от этих загрязнений протиркой чистой бязью, смоченной в бен­зине.

Поскольку фланцы соединения в большинстве слу­чаев изготавливают из обычной углеродистой стали, нередки случаи появления ржавчины на рабочих поверх­ностях фланцев. При разборке следы ржавчины должны быть удалены мелкой наждачной бумагой.

Если на рабочей поверхности появились глубокие радиальные риски, поверхность фланца протачивают на токарном станке на глубину риски.

При эксплуатации фланцевых соединений с резино­вым уплотнителем наряду с натеканием газа по соеди­нению имеет место газовыделение из резины. Поэтому перед постановкой в вакуумную систему уплотнитель полезно обезгазить. Известно, что величина газовыделе­ния из уплотнителя возрастает с ростом температуры. При длительном нагреве в вакууме газовыделение пос­тепенно снижается, достигая практически постоянной величины. При последующем охлаждении газовыделение резко снижается до величины, много меньше первона­чального газовыделения при той же температуре. На этом основан способ предварительного обезгаживания резиновых уплотнителей, впрочем, как и любых других материалов. При обезгаживании уплотнители нагревают в вакууме до максимальной рабочей или несколько боль­шей температуры и выдерживают при этой температуре 10—15 ч.

Штуцерное соединение с эластомерным уплотнителем показано на рис. 5-5, а на рис. 5-6 показана разновид­ность штуцерного соединения — грибковое соединение. В качестве уплотнителя в пер­вом применяют резину или фторопласт, во втором — толь­ко мягкую резину.

Уплотнение в грибковом соединении достигается следующим образом. С помощью гайки 2 (рис. 5-6) че­рез кольцо 3 сжимается уплотнитель 4. Под действием вертикального сжатия уплотнитель распирается в гори­зонтальном направлении и уплотняет поверхность сопри­косновения уплотнителя с присоединяемым трубопро­водом.

Следует обратить внимание на обязательность скруг-ления поверхности кольца 3, обращенной к уплотнителю, по радиусу, равному толщине кольца. При уплотнении

соединения с плоской поверх­ностью кольца и зазором меж­ду кольцом и трубопроводом кромка уплотнителя зажимает­ся между кольцом и присоеди­няемым трубопроводом. В ре­зультате не достигается герме­тизация соединения и рвется уплотнитель.

Соединение трубопровода с помощью резинового вакуумного шланга ^рис. о-/) части используется в лабораторной практике для присоедине­ния форвакуумного насоса. Желательно концы трубо­проводов на длину 1,5—2,0 диаметра расточить, как по­казано на рисунке. Для выполнения соединения исполь­зуют шланг, внутренний диаметр которого в полтора раза меньше внешнего диаметра трубопровода, а длина составляет 4—6 диаметров трубопровода.

Запорная арматура — обязательный элемент любой вакуумной системы. Общий термин для запорной арма­туры — вакуумный клапан. Конструкция вакуумного клапана (клапана, затвора, натекателя) включает сле­дующие детали: корпус, седло, заслонку, уплотнитель и привод, а также перегородку, отделяющую значительную часть элементов привода от вакуумной полости. (Прово­димость запорной арматуры см. в приложении 13.)

В процессе эксплуатации вакуумных клапанов на­ряду с выполнением общих требований — соблюдение требований вакуумной гигиены по отношению к дета­лям, расположенным в вакуумной полости; сохранение требуемой точности сопряжения пары седло—заслонка; периодические профилактические разборки клапана и смазка трущихся поверхностей деталей, расположенных в атмосфере; периодический контроль герметичности па­ры седло—заслонка и смена уплотнителя — требуется выполнение специфических требований, обусловленных конструкцией каждого типа клапана. При получении клапана до сборки установки и по­становки его в вакуумную систему клапан освобождают от консервирующей смазки, проверяют наличие смазки